一种轮腿复合型机器人的步态研究与越障性能分析

为实现地面移动机器人在复杂地形下的环境探索需求,结合轮式机器人的高速特性和足式机器人对地形适应性强的特征,提出一种轮幅型轮腿复合型机器人,并针对其在移动过程中的振动问题以及爬梯过程中的越障问题,对机器人进行步态研究及性能分析。从静力学分析中得出机器人轮腿结构以不同姿态着地时的受力情况,结合实际情况中机器人运动约束对机器人在前进、转向和越障等任务中的步态进行分析,并基于动力学仿真ADAMS软件建立动力学模型来模拟机器人不同步态下的振动情况以及越障性能。研究结果表明,结合本文提出的步态控制方法,该轮腿复合型机器人在复杂地形环境中具有较好的行进效率和越障能力。     

基于动力学模型的轮式移动机器人运动控制

目前,对不确定非完整动力学系统进行设计的主要方法有自适应控制,预测控制、最优控制、智能控制等。结合WMR动力学建模理论的研究成果,对基于动力学模型的WMR运动控制器的设计和研究进展进行综述,并分析今后的重点研究方向。     

摇臂悬挂机动平台运动姿态调节最优控制研究

摇臂悬挂机动平台运动自由度多且运动姿态调节复杂,以机构运动学控制为主的运动控制方法,不能准确描述驱动关节力矩与车体轨迹和姿态的关系。基于质心动力学模型和二次规划方法,建立了一种适用于轮腿复合移动类型车辆整体运动姿态调节的通用动态优化控制框架;以基于动力学模型的二次规划方法为主,结合系统逆运动学控制,实现了对车轮地面反作用力的直接控制。利用上述控制方法,对机动平台的侧倾、俯仰、联合姿态调节及其在颠簸路面下的应用进行仿真。结果表明,该动力学运动姿态调节动态优化控制方法能够满足实时性和控制精度的需求。     

履带车辆越障过程的动力学仿真

研究高速履带车辆越障过程的动力学响应,以多刚体动力学理论为基础对高速履带车辆悬挂系统建立动力学模型。模型中特别考虑了履带的影响,将其抽象为履带环绕惯性力和履带张力之和。通过Matlab/SimuLink环境对所建模型进行了计算机仿真,并将仿真结果与实车实验结果进行对比分析,结果表明了模型的可信度。本文所建模型和建模采用的方法对履带车辆的系统设计和动力学分析具有积极的作用。     

陆域机动平台越障技术的发展现状与发展趋势分析

探索复杂地形等任务对陆域机动平台的越障性能提出了更高的要求.通过查阅大量文献,对目前已有的越障方案加以总结、分类,对每种类别的越障方案进行举例说明.分析目前陆域机动平台越障技术的发展思路,对其发展趋势进行了预测,得出了仿生学原理在未来陆域机动平台越障技术研究中的重要意义.     

移动机器人目标识别与定位算法发展综述

通过对移动机器人目标识别与定位算法中传统的目标识别算法、基于深度学习的目标识别算法和基于各类传感器的目标定位算法的特点进行综合分析,得出了2点启示,也是以后有待解决的关键技术:1)减小算法计算量以降低对硬件性能的依耐性;2)将目标识别算法与定位算法相融合以实现实时的目标识别与定位.     

移动机器人的局部路径规划与控制

本文介绍了基于多传感器结构的移动机器人局部路径规划与控制系统,该系统包括一个五阶极坐标多项式表示的路径产生器,由扩展Kalman滤波器（EKF）实现的位置估计器及由PI控制组成的路径跟踪器。     

硫化橡胶材料动力学性能试验研究

为掌握橡胶材料的抗爆吸能特性,通过SHPB实验系统对3种不同配比的橡胶进行动力学试验研究,对比分析3种不同配比橡胶在不同应变率下的应力应变曲线。结果表明:橡胶动态弹性模量、峰值应力、吸能率随着应变率的增大而增大,低硬度橡胶的动态应变率效应更为显著,橡胶中掺入补强剂和软化剂将大大提高吸能效果。     

某埋头弹机枪自动机结构设计与动力学分析

为提高大口径埋头弹机枪的射击速度,设计一种导气式自动机.以某12.7 mm埋头弹机枪为研究对象,采用升降弹膛实现开闭锁动作,对自动机的结构进行设计,利用ADAMS建立埋头弹机枪的虚拟样机模型,通过仿真获得自动机运动特性参数.仿真结果证明了该自动机结构的可行性,为大口径埋头弹机枪的设计提供一种参考方案.     

基于DSP与USB总线的移动机器人控制系统

一种基于DSP与USB总线的新型开放式移动机器人控制系统,其机器人以PC为上位计算机,用一块DSP运动控制卡对机器人的两个步进电机进行控制。并采用USB总线进行上下位机之间的通讯,很好地实现了机器人的实时控制。设计制作的一种分布式超声环境探测系统,可用于实现移动机器人的环境地图建立、定位、目标跟踪、导航、避障等功能。     

移动机器人SLAM 改进算法的分析与实现

为解决移动机器人扩展卡尔曼滤波(EKF-SLAM)算法计算复杂、精确度不高及易受干扰的缺点,提出一 种基于最优平滑滤波理论的改进同步定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法。详细介绍 算法的改进过程,通过Matlab 软件对其位置轨迹跟踪误差及标准差进行仿真分析,基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)系统的实验平台,在室内走廊进行SLAM 实验以测试改进算法的效果。结果表明,改进的 SLAM 算法精度高、抗干扰能力强,能实现移动机器人的即时定位与地图构建。基于ROS 系统的软件平台能简化开 发难度,提升移动机器人的智能化。     

不同粒度TATB的热分解动力学研究

通过对不同颗粒度三氨基三硝基苯（TATB）在不同升温速率下的DTA表现，初步表征了TATB粒度变化对热分解速率的影响趋势。研究表明，极细颗粒TATB的热分解速率似乎有它与高压冲击起爆感度相似的特征。     

室内移动机器人运动规划与导航算法优化

为提高动态规划算法的效率与安全性,设计一种适用于动态复杂环境运动规划的优化算法.从状态搜索空间、路径重规划和路径平滑性3个方面对跳点搜索(jump point search,JPS)路径规划算法进行优化,通过与动态窗口法(dynamic window approach,DWA)轨迹规划算法融合对其评价函数进行优化,实现基于动态窗口方式的实时避障,并对A*、JPS算法和改进JPS算法的仿真测试进行对比实验.实验结果证明了该优化算法的可行性与安全性.     

移动机器人的卡尔曼滤波定位算法改进与仿真

针对传统卡尔曼滤波算法和扩展卡尔曼滤波算法应用于移动机器人定位系统时出现的误差值较大和算法发散现象,在定位算法中引入修正因子对状态估计方程进行优化.分析传统卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的定位算法原理,研究运动过程中驱动力和摩擦力对移动机器人的影响,引入修正因子改进卡尔曼滤波算法,并对传统卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法和改进算法做仿真对比和研究.仿真结果表明:修正因子对传统卡尔曼滤波算法和扩展卡尔曼滤波算法都具有改进效果,能提高定位精度.     

迫击炮供输弹机械手结构设计和动力学分析

针对传统迫击炮自动化程度低、战场生存能力差等弱点,设计了用于120 mm迫击炮的供输弹机械手,实现3～4发/每分钟的射击速度.采用ADAMS软件进行机械手的动力学仿真,得到包括炮弹运动参数、机械手振动变形以及关节驱动等关键数据.     

一种槽式回转弹仓结构设计和动力学仿真

为了合理布置自行火炮的内部空间,设计一种槽式回转异形弹仓。介绍了弹仓的基本结构和工作原理,通过改变导槽的路径,灵活改变弹仓形状,使弹仓可以布置在不太规则的空间里,充分利用了自行火炮内部有限的空间,并基于RecurDyn的动力学建模进行仿真分析。仿真结果表明:该槽式回转弹仓增强了弹仓在不规则空间里的适应性和增加了载弹数量,可为异形弹仓的设计提供参考。     

相容性判据与动力学参数研究

对国内外提出的１０种相容性判据进行了综合评述，找出了１０种判据的依据及动力学参数之间内在联系，提出了以ΔＴ作为主要判据，以π为补充判据的综合判据。     

压电舵翼动力学模型研究

为了准确地得到压电舵翼的动力学特性和动力学参数,根据压电舵翼的工作原理,分析舵翼工作时各部件的运动特性; 以振动动力学理论为基础,建立了舵翼系统的动力学模型。通过测量压电舵翼系统在阶跃信号激励下的动力学响应,验证了动力学模型的正确性。结合动力学模型和舵翼系统的动力学响应曲线,得到了压电舵翼有阻尼自振周期23 ms,阻尼比0.571 5,是一个二阶欠阻尼系统,这为舵翼系统的结构优化以及控制奠定了基础。     

柔性拦截网空中开网动力学建模与仿真

针对柔性拦截网空中投送展开的动力学过程,提出采用滞空时间、最大开网面积、有效拦截面积作为柔性拦截网开网效果的衡量指标,分析了影响柔性拦截网开网效果的主要因素。为了分析柔性拦截网开网过程,建立了柔性绳索非线性动力学模型,采用有限元求解方法求解控制方程,并进行了数值仿真。结果表明,牵引头在展开方向的动能大小是影响柔性网滞空时间的主要因素; 牵引头质量、弹射角度及弹射速度与柔性网滞空时间呈负相关关系; 牵引头弹射角度和弹射速度与柔性网最大展开面积呈正相关关系。仿真结果可为柔性拦截网空中开网参数的工程设计提供参考。     

箱装导弹发射动力学分析与测试研究

为保障导弹发射安全,研究某导弹贮运发射箱设计可行性及发射过程中箱弹动力学特性.基于多体动力学理论,建立了发射系统动力学仿真分析模型,并利用Fluent软件建立了贮运发射箱流场分析模型.仿真分析结果表明:贮运发射箱与导弹适配性较好,能够满足导弹发射安全性要求.飞行试验测试结果验证了设计方案及仿真分析结果的有效性.